□1分でわかるPGP

　この色だけを読めば，1分です．詳しくは，ページ全体，また末尾のリンクをご覧ください．

目次

PGPとは

　PGP (Pretty Good Privacy, 「たいへんよいプライバシー」)は，Philip Zimmermannが開発した暗号ソフトウェアです．

　主な用途は，ファイルやメールの暗号化です．また，署名やその検証も行えます．一方，SSL/TLSやSSHと異なり，通信の暗号化はしません．

　公開鍵暗号を使用しますが，その鍵の管理のために，認証局を設置せず，各利用者の責任で鍵を管理し，取得した公開鍵をチェックします．そして，ハイブリッド暗号で暗号化されます．メッセージまたはファイルは，セッション鍵と呼ばれる乱数の値を鍵として，対称暗号により暗号化され，そのセッション鍵は，受信者の公開鍵で暗号化されます．

　PGPの別実装として，GnuPG (GNU Privacy Guard)があります．こちらはGPL (GNU General Public License)に基づき無料で利用できます．ターミナル(シェル)では，gpgというコマンドに，オプションをつけて実行します．

他の秘密通信方式との違い

　1. SSLなどとの違い: SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security)や，SSH (Secure Shell)のポート転送を用いて，メールサーバとの通信を暗号化することができます．しかしそれでは，送信後のメールの配送や，サーバで保管されるメールについては，暗号化されません．

　Bcc (Blind Carbon Copy)は，メールのヘッダに宛先が表示されませんが，これも配送は暗号化されませんし，サーバで保管された状態のメールは，暗号化されていません．

　これらに対して，PGPは，必ずしも安全でない通信経路やサーバを介しても，メッセージの秘密を守るための仕組みを提供しています．

　2. 暗号化ZIPとの違い: パスワードつきのZIPファイル(暗号化ZIP)は，そのファイルごとにパスワードが設定されます．しかし，何らかの理由でパスワードを変更したいと思っても，送付したあとには，できませんし，いくつも作るとなると，そのパスワードの管理が面倒です．

　PGPの暗号化では，鍵(セッション鍵)が，受信者の公開鍵で暗号化されています．したがってその安全性は，受信者の鍵の管理に依存します．受信者の持つ秘密鍵は，パスフレーズを入力しないと使用できませんが，そのパスフレーズはあとで変更できます．

　なお，暗号化ZIPでは，一つのファイルに対して，パスワードを知っている複数の人が復号できますが，PGPにおいても，複数の利用者が(それぞれの秘密鍵で)ファイルを復号できるような，単一のファイルを作ることは可能です．

　3. S/MIMEとの違い: S/MIME (Secure / Multipurpose Internet Mail Extensions)は，メールの暗号化や署名についての規格ですが，そのデータフォーマットは，PGPと異なります．S/MIMEでは，鍵や証明書を発行したりその正当性を保証したりするため，認証局を必要とします．

鍵の管理の概要図

PDF版(2ページ)もどうぞ．

鍵の管理

　PGPの鍵は，公開鍵暗号系や，PKI (Public-Key Infrastructure, 公開鍵基盤)での考え方と，同じところもあれば，異なっているところもあります．

　PGPを使うにあたっての原則は，次の5つです．

  • 暗号化には，受信者の公開鍵を使用します．
  • 復号には，受信者の秘密鍵を使用します．
  • 署名には，送信者の秘密鍵を使用します．
  • 検証には，送信者の公開鍵を使用します．
  • 秘密鍵を使用するとき，パスフレーズを入力します．

　鍵情報は，16進8桁(32ビット)であらわされる，「鍵ID」を指定するのが一般的です．私の鍵IDは，06D7B1D3です．これが，"Takehiko Murakawa <takehiko@sys.wakayama-u.ac.jp>"という「ユーザーID」に結びつけられています．

　しかし，PGPでは，私以外の人が，私と同じユーザーIDの鍵ペア(公開鍵と秘密鍵のペア)を作ることができてしまいます．ソフトウェアに手を加えれば，鍵IDも同じにすることができます．

　そのようにして作られる可能性のある，偽造鍵と，正しい鍵とを区別するため，公開鍵の利用者はあらかじめ，公開鍵の正当性を確認しておきます．通常は，fingerprint (「フィンガープリント」「指紋」「ハッシュ値」とも呼ばれます)を使います．受け取った公開鍵からfingerprintを求め，それが，鍵の所有者が提示するfingerprintと一致していれば，正当な鍵とみなします．(fingerprintまで一致するような，鍵の偽造は，現実的にできません．もし万一そのようなことがあれば，むしろ，秘密鍵の漏洩を疑うべきです．)

　私の鍵のfingerprintは，連絡先で公開しています．ただし，ブラウザで受信し画面に表示されるまでのあいだで，ひょっとしたら，書き換わっている可能性もありますので，インターネット経由の情報を過信しないようにしましょう．

　公開鍵を正当なものと確認したら，その鍵に，自分の秘密鍵で署名をすることで，以後，安全に利用できるようになります．またその公開鍵に信頼度を設定することもできます．このように鍵の正当性を確認するとともに，信頼度を設定し，その情報をやりとりするしくみは，web of trust (「信頼の輪」または「信頼の網」)と呼ばれます．

　公開鍵は，公開鍵サーバ(または「鍵サーバ」)を介してやりとりができます．例えば，鍵IDや，ユーザーIDの一部を指定すれば，検索をしてくれる公開鍵サーバもあります．また自分の鍵IDを指定して送れば，ほどなく，公開鍵が登録されることでしょう．なお，公開鍵サーバは，公開鍵のやりとりの利便性を図るものであって，鍵そのものの正当性は保証してくれません．

　ここまでご覧になって，「よし自分も使ってみよう」と思った方へ．どんなOSで使いたいでしょうか? Windowsで，管理者権限を持っていれば，Thunderbird + Enigmail + GnuPGの組み合わせをおすすめします．LinuxやMac OS Xでは，gpgコマンドを使って鍵を作ったり管理したりし，コマンド実行が面倒なら，GUIアプリケーションを活用しましょう．

　なお，生成した鍵ペアを含め，所有し管理する鍵の集合をkeyring (「鍵束」または「鍵輪」)といいます．Linuxなどでは，~/.gnupgに保存されます．複数の計算機に，共通の(もちろん同じ鍵IDの)鍵ペアを持たせることも可能です．

　運用のためのアドバイスを，以下に記します．

  • 自分の秘密鍵のパスフレーズを，忘れないようにしましょう．
  • 自分の秘密鍵のパスフレーズを，漏らさないようにしましょう．
  • 暗号化して送りたいとき，公開鍵の正当性確認をきちんとしましょう．

gpgコマンド

　gpgコマンドのクイックリファレンスです． 

■鍵ペア
鍵ペア生成: gpg --gen-key
鍵の破棄(失効)証明書作成: gpg -o Filename_Revoke_Out --gen-revoke Keyname

■鍵の管理
鍵一覧: gpg --list-keys
秘密鍵一覧: gpg --list-secret-keys
鍵をエクスポート(ファイルから鍵束へ): gpg -o Filename_Key_Out --export Keyname
鍵をインポート(鍵束からファイルへ): gpg --import Filename_Key_In
鍵のフィンガープリント: gpg --fingerprint Keyname
鍵に署名: gpg --sign-key Keyname
鍵の設定(信頼度，パスフレーズなど): gpg --edit-key Keyname
鍵を(鍵束から)削除: gpg --delete-key Keyname
鍵を(公開鍵サーバへ)送る: gpg --keyserver Servername --send-keys Keyname
鍵を(公開鍵サーバで)検索: gpg --keyserver Servername --search-keys KeyID
鍵を(公開鍵サーバから)入手: gpg --keyserver Servername --recv-keys KeyID

■暗号化・署名
暗号化: gpg -o Filename_Cipher_Out -r Keyname --encrypt Filename_Plain_In
復号: gpg -o Filename_Plain_Out --decrypt Filename_Cipher_In
署名: gpg -o Filename_Signed_Out --sign Filename_Plain_In
検証: gpg --verify Filename_Signed_In
対称暗号による暗号化: gpg -o Filename_Cipher_Out --symmetric Filename_Plain_In
対称暗号による復号: gpg -o Filename_Plain_Out --decrypt Filename_Cipher_In

◆引数の例
KeyIDの例: 06D7B1D3
Keynameの例: takehiko@sys.wakayama-u.ac.jp
Servernameの例: pgp.nic.ad.jp

　大文字から始まる引数は，そのまま打ち込むのではなく，ファイル名，鍵ID，メールアドレス(の一部)，鍵サーバのホスト名などに置き換えてください．

　ファイルを出力するコマンドでは，「-a」または「--armor」というオプションをつけることで，テキストファイルを得ることができます．

更新履歴

  • 2017年6月16日
    • KeyIDを変更しました．
  • 2011年4月17日
    • 「鍵の所有者が公開するfingerprintと一致していれば」から「鍵の所有者が提示するfingerprintと一致していれば」に変更しました．例えばfingerprintを名刺に記載し，必ずしも公表しないという方法も考えられるからです．他に細部を修正しました．
  • 2011年4月16日
  • 2011年4月14日
  • 2011年4月12日
    • 細部を修正しました．
  • 2011年4月11日
    • リリースしました．